四川盆地东北部气田海相碳酸盐岩储层固体沥青研究

川东北地区海相碳酸盐岩生物礁滩相储层中普遍存在着固体沥青.本文以普光气田上二叠统长兴组和下三叠统飞仙关组储层中固体沥青为研究对象,在显微镜下观察固体沥青的产状特征,测定固体沥青含量和计算固体沥青与储层孔隙的体积比率,分析固体沥青的成因及形成期次,推算古油藏的密度.普光气田飞仙关组固体沥青主要呈环边状附于鲕粒白云岩、残余鲕粒白云岩晶间溶孔,溶蚀孔壁,沥青含量在1.11%～5.73%之间,均值2.92%;长兴组生物礁储层固体沥青多呈团块状充填于各种溶蚀孔洞中,沥青含量0.31%～11.72%之间,均值3.57%.两套储层中的固体沥青含量都有随埋深而减少的趋势.飞仙关组储层中固体沥青与储层孔隙的体积比约为22%,长兴组为43%～56%.普光气田储层固体沥青为热演化成因并为两期形成,飞仙关储层固体沥青为轻质油古油藏裂解形成,长兴组储层固体沥青为稠油古油藏裂解形成.     

天然固体沥青的有机岩石学特征

简述了识别沥青的方法及其在显微镜下与均质镜质体的区别、沥青中出现的各种显微结构的特征及其对反射率的影响。根据沥青显微结构和光性特征划分了沥青的演化阶段。     

储层中固体沥青研究现状、地质意义及其发展趋势

固体沥青包含了油气形成与演化等重要信息,其研究对油气勘探与开发具有重要的指导作用。综合国内外众多学者的研究,阐述了固体沥青的定义、成因与分类、反射率、对储层物性的影响及测井识别。固体沥青成因类型多样,归纳起来主要包括热成因和冷变质成因两大类。固体沥青反射率可以作为成熟度评价的有效参数,但需结合实际地质情况合理选择转换关系式。固体沥青充填在储集层孔隙空间中,堵塞孔隙喉道：一方面造成储集层的严重损害,导致油藏分布不均;另一方面作为封堵带,有利于油气的保存,形成隐蔽油气藏。固体沥青在核磁共振上具有独特的响应特征,利用核磁共振T₁/T₂值、中子-密度交会、密度孔隙度与气测孔隙度差值以及纵波时差-电阻率交会可以有效识别固体沥青。对于固体沥青后续研究,固体沥青结构、性质与固体沥青反射率的关系,以及如何使用测井参数定量标定固体沥青体积分数,是未来固体沥青在储层评价和油气开发研究的热点和难点。     

煤中游离沥青运移机制与“煤成油”

对内蒙扎赉诺尔等硬褐煤煤田的煤岩学研究,发现腐殖组最大反射率(R_max)小于0.5％的煤中,稳定组分就已经开始产生低分子的类石油物质,而这时煤中水分含量(M_ad)仍在20％以上。当煤进入沥青化阶段以后,这些水分的80％以上将被推出。这时,已产生的类石油物质就可以随之一起运移。前沥青化阶段和沥青化早期阶段是“煤成油”的运移最佳时期。而在生油岩产油率最高峰时期,煤中大量生成的低分子油类物质反而大部分被煤自身所吸附。地质过程中的抽提现象使煤成为石油生油母岩的一部分。     

四川盆地三叠系颗粒碳酸盐岩储层的成因类型

三叠系颗粒碳酸盐岩储层是四川盆地主要的产气层系之一,按成因可划分为残余粒间孔型滩相储层、岩溶型滩相储层(可进一步划分为早期岩溶型滩相储层、埋藏岩溶型滩相储层和表生岩溶型滩相储层)、白云岩化型滩相储层和复合型滩相储层。它们的储集空间特征分别为：残余粒间孔型滩相储层以残余粒间孔+粒间溶孔为主;早期岩溶型滩相储层以粒内溶孔+铸模孔为主;埋藏岩溶型滩相储层以溶蚀(扩)孔洞为主;表生岩溶型滩相储层多具有形态各异的岩溶孔洞系统;白云岩化型滩相储层以晶间孔+晶间溶孔为主;复合滩相型储层为两种或以上成因类型相叠加;优质颗粒滩碳酸盐岩储层最终形成绝大多数是以沉积相为基础叠加建设性成岩作用改造的产物。     

四川盆地东北部海、陆相储层沥青组成特征及来源

本研究系统采集了四川盆地东北部大普光、元坝地区上三叠统须家河组、下三叠统飞仙关组、上二叠统长兴组和鄂西渝东地区中石炭统黄龙组储层固体沥青样品,进行了岩石热解、有机元素、碳同位素和饱和烃、芳烃组分GC/MS的分析,以确定其成因、性质和来源。这些沥青总体上具有低溶性(多数氯仿抽提物/TOC<8%)、高反射率(换算的Ro>1.4%)、低H/C原子比(<0.6)的性质,属焦沥青类,是古油藏原油或运移烃经热裂解成气的残留物。其中,飞仙关组、长兴组碳酸岩储层沥青的S/C原子比值普遍较高(主要在0.025~0.085范围),且硫同位素δ³⁴S值(主要在12‰~24‰)接近硬石膏,说明可能包含有部分TSR成因的沥青。这些高热演化沥青中饱和烃生物标志物的组成和分布出现了异常变化,基本失去了其常规应用意义。芳烃中2,6-/2,10-DMP(二甲基菲)、1,7-/1,9-DMP和4-/1-MDBT(甲基二苯并噻吩)比值,可用来指示沥青烃源岩的有机质生源构成和沉积环境性质。须家河组陆相沥青中这些芳烃比值较高,表征其烃源母质中陆源有机质占优势,且形成于氧化性的环境;而飞仙关组、长兴组及黄龙组海相沥青中这些参数值低得多,意味着其烃源岩有机质生源应以水生生物为主,并沉积于还原性环境。经沥青/烃源岩的碳同位素和二苯并噻吩系列组成对比,认为须家河组储层沥青来源于本层位烃源岩,飞仙关组和长兴组沥青同源于二叠系烃源层。鄂西渝东地区的黄龙组沥青碳同位素偏重(δ¹³C值为-23.2‰~-26.4‰),原始烃源可能主要来自中、下志留统韩家店组及小河坝组地层。     

塔里木盆地YN2井储层沥青的地球化学特征及成因分析

塔里木盆地东北部英吉苏凹陷YN 2井侏罗系、志留系储层分布有固体沥青,通过对此固体沥青的地球化学特征进行分析,并根据生物标志物组合特征,进行储层固体沥青-烃源岩中抽提物组成特征的地球化学对比研究,结果表明:YN 2井侏罗系、志留系储层沥青属于混合成因的固体沥青,主要由古油藏石油热蚀变作用造成的,并遭受了一定程度的生物降解;其正构烷烃呈双峰型前峰态或前峰型分布,主峰碳主要为nC16,饱和烃色谱基线下存在未分辨的复杂混合物。伽马蜡烷含量较高,ααα20R甾烷C27,C28,C29呈V型分布,ααα20R甾烷C27含量大于ααα20R甾烷C29为主。在m/z177色质谱图存在25-降藿烷。表明YN 2井的储层沥青遭受了生物降解。     

松辽盆地南部长岭断陷营城组火山岩系储层固体沥青的地球化学特征以及成因分析

松辽盆地南部长岭断陷深层营城组广泛分布火山岩系储集层,天然气成藏条件优越,具有较好的勘探前景.根据长岭断陷Ysl井与D2井营城组火山岩储层固体沥青的显微特征、抽提物中饱和烃与芳烃组成特征以及储层流体包裹体均一化温度等资料,分析探讨储层固体沥青的来源、成藏期次及成因机制.结果表明,研究区储层固体沥青为无定形状,无荧光特征,充填于岩石的缝隙之中,其抽提物饱和烃中正构烷烃分布呈单峰态前峰型分布,nC21-/nC22 大于1,奇偶优势不明显,成熟度偏高,Pr/Ph小于1,β-胡萝卜烷、孕甾烷与升孕甾烷以及伽玛蜡烷指数丰度值低;芳烃化合物中菲、惹烯、荧蒽、芘与屈相对丰度高,缺少卡达烯、花、联苯、萘等化合物,三芴化合物中硫芴、芴的相对丰度高,与饱和烃生标指示特征具有较好的匹配性.这些特征反映研究区储层固体沥青生源母质为低等生物或者藻类,高等植物贡献少,形成于微成水的还原环境.营城组火山岩储层中含烃类盐水包裹体均一化温度分布范围为126℃～130℃与146℃～160℃,石英矿物裂隙的液态烃类包裹体的成藏期为嫩江期,与固体沥青的成藏期相近.根据储层抽提物生物标志物分布及天然气地球化学特征综合分析,研究区储层固体沥青为营城组源岩生成的原油热蚀变作用的产物,有气洗作用的影响.     

四川盆地下组合碳酸盐岩多成因岩溶储层发育特征及机制

四川盆地下组合(震旦系至石炭系)的震旦系至奥陶系碳酸盐岩中发育三种成因类型的岩溶,即构造不整合面岩溶、准同生期沉积间断岩溶和同生期岩溶。受多期区域性构造抬升作用的影响,下组合中形成多个区域性构造不整合面,之下的碳酸盐岩发育不整合面岩溶型储层。在碳酸盐岩沉积后的准同生浅埋藏阶段,受到局部短期构造抬升作用而暴露至地表,发生沉积间断和岩溶改造,从而在相对较为连续的厚层碳酸盐岩中发育多层的沉积间断岩溶型储层。受短期相对海平面下降影响,下寒武统龙王庙组颗粒滩相白云岩暴露至海平面之上,遭受同生期的大气降水岩溶改造,在相对海平面上升—下降频繁变化作用下,发育多层同生期滩相岩溶型储层。由于构造抬升作用以及相对海平面下降而形成的不同级别层序界面,决定了该级别层序界面之下岩溶型储层发育的分布范围和强度,并且多种成因类型的岩溶从早至晚依次叠置和复合改造,构成了下组合岩溶型碳酸盐岩储层在垂向和横向上广泛发育的格局。     

原油裂解过程中固体沥青的拉曼光谱演化特征

固体沥青是石油天然气的伴生产物,它记录了油气藏演化过程中的重要信息。本文通过原油裂解模拟实验得到不同成熟度条件下的固体沥青,并利用激光拉曼光谱仪对其进行测定。测定结果表明,拉曼光谱中的D峰随着成熟度的增加总体呈现出向低波段移动的趋势,G峰没有明显的变化趋势,已有的拉曼参数(如G峰与D峰的拉曼位移和面积比)也随着成熟度的增加发生了规律性的变化,为实际地质条件下固体沥青的拉曼光谱特征研究提供了科学的实验依据。     

单质硫和含硫矿物对固体沥青中生物标志物热演化过程的影响

含硫物质与地质体中有机质的形成、演化过程密切相关,但在地质演化过程中它们对沉积有机质中生物标志物的影响较少报道。对四川盆地固体沥青样品开展在单质硫(S0)和含硫矿物(黄铁矿、硫酸亚铁、硫酸铁和硫酸钙)存在条件下的加水热模拟实验,进而探讨上述含硫物质在固体沥青热演化过程中对其赋存生物标志物的影响。研究表明,单质硫和含硫矿物对固体沥青中可溶有机质产率均有不同程度的影响,它们的影响程度顺序是:S⁰>Fe₂(SO₄)₃>FeSO₄>CaSO₄>FeS2。对于反映成熟度的生物标志物参数,单质硫和含硫矿物对甾烷C29-αββ/(αββ+ααα)、C29-20S/(20S+20R)和藿烷C31H-22S/(22S+22R)的比值均无显著影响,但对甾烷(S21+S22)/C27–29、藿烷Ts/(Ts+Tm)和规则甾烷系列比值有影响。单质硫和含硫矿物会显著改变反映生源的生物标志物参数,不同含硫物质对甾烷S21/S22、藿烷C29H/C30H、三环萜...     

川东北飞仙关组储层固体沥青地球化学特征及其气源指示意义

运用有机岩石学、有机地球化学、催化加氢热解、GC—IRMS等方法和技术,深入研究了川东北飞仙关组储层固体沥青及可能烃源岩的地球化学特征。研究认为,飞仙关组储层固体沥青反射率高,双反射明显,为非均质结构储层焦沥青;在碳酸盐岩储层的各种孔隙中,呈脉状、球粒状、角片状或块状等他形充填,具有中间相结构和镶嵌状结构特征,反映其高温热变质成因;元素组成有S/C高、H/C低的特点,其固体碳同位素组成与长兴组烃源岩干酪根相似。储层固体沥青的可能烃源岩发育于还原—弱氧化咸水沉积环境,有机质来源于水生藻类;氯仿沥青“A”饱和烃甾萜类生物标志物对比表明,上二叠长兴组烃源岩是主要来源,飞仙关组、下志留统烃源岩亦有贡献;催化加氢产物饱和烃及其正构烷烃单体碳同位素组成显示,坡2井飞仙关组储层固体沥青与罐5井飞仙关组烃源岩具有明显的亲缘关系,这也可作为飞仙关组海槽相烃源岩对飞仙关组气藏有贡献的佐证。     

川东石炭系储层有机包裹体、储层沥青与烃类运聚关系

根据石炭系储层中自生矿物所含有机包裹体类别、产状、分布及同期盐水流包裹捕获温度等特征，将烃类在储层中的油气演化及运聚划分为：（１）印支期的原油成熟阶段；（２）燕山—喜山期前的原油高成熟——凝析油阶段；（３）喜山期热裂解—甲烷气阶段。根据有机包裹体成分分析资料及储层沥青分布特征研究可将四川东部划分出开江—忠县—重庆区块、达县—广安区块和万县—云阳区块等具有不同烃类运聚史的三个地区     

川东北固体沥青的有机地球化学

采用选择性化学降解方法并结合多种有机地球化学测定手段对川东北固体沥青的成因进行研究。生物标志化合物参数和沥青反射率数据表明,此类固体沥青经历了相对较高的热演化程度。化学降解释放出的生标化合物以C₁₆和C₁₈一元脂肪酸为主,具有明显的偶碳优势,揭示这类固体沥青的母质可能以菌藻类低等水生生物输入为主。降解产物中还含有一定的正构烷烃及甾萜类化合物,与抽提物中的相应组分对比表明,它们可能具有相同的来源,但经历的热演化程度明显较抽提物中的组分偏低。单体碳同位素组成特征表明,这类母质可能形成于一个半深水-深水的沉积环境,单体氢同位素组成特征则揭示出是一个环境水为富D的海相环境。     

滇黔桂南盘江坳陷上古生代碳酸盐岩中的中间相沥青及其地质意义

滇黔桂南盘江坳陷上古生代海相碳酸盐岩的天然沥青中,发育沥青中间相小球,通过反射光的镜下观察,中间相沥青为一轴晶负光性。其镜下结构形态可分为5种。讨论了区内中间相沥青的形成及地质意义,认为这是有机质过成熟期后的特征,并能提供古油藏的信息。     

鄂尔多斯盆地奥陶系碳酸盐岩沥青 A 和沥青 C 的生物标志物特征

摘 要　 研究了鄂尔多斯奥陶系碳酸盐岩中沥青 A 和沥青 C 的生物标志物特征‚表明沥青 A 和沥青 C 之间在生物标志物组成上存在着明显的差异‚产生这些差异的原因主要是氧化还原 环境、成熟度及粘土矿物含量的不同。结合沉积相分析‚探讨了不同沉积环境中沥青 A 与沥 青 C 的分布规律。     

四川盆地磨溪地区龙王庙组储层沥青的地球化学特征及其意义

根据储层中沥青的产状、元素组成、固体碳同位素、饱和烃色谱、生物标志化合物以及芳烃色谱-质谱等,对磨溪地区龙王庙组储层固体沥青的地球化学特征、成因及来源进行了剖析。研究结果表明,其总体上具有低H/C原子比值、高反射率的特征,是古油藏原油经裂解形成的残留物。储层沥青的正构烷烃分布较为完整,碳数在C₁₆-C₃₁范围,没有受到明显的生物降解作用。其可能的烃源岩发育于还原环境,有机质来源于低等水生生物,为海相泥页岩。固体沥青碳同位素值介于-33.1‰~-35.4‰之间,与下寒武统烃源岩干酪根碳同位素具有很好的可比性,同时,其生物标志化合物组成也与下寒武统烃源岩相似,表明其烃源来自于下寒武统筇竹寺组。